[发明专利]一种偏振不敏感相位调制器及调制方法

说明书

本申请公开了一种偏振不敏感相位调制器及调制方法，涉及光通信器件技术领域，该偏振不敏感相位调制器包括：脊型波导，包括平板波导和调制波导，平板波导上设有GSG行波电极结构；偏振分束器，用于将输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光，并将第一模式偏振光输出至一个调制波导；第一偏振旋转器，用于入射该第二模式偏振光，并输出第一模式偏振光至另一个调制波导；S电极用于对两个调制波导内的偏振光产生相同的相移；第二偏振旋转器，用于入射相移后的一个第一模式偏振光，并输出第二模式偏振光；偏振合束器，用于将第一模式偏振光和第二模式偏振光进行合束。本申请，进行相位调制时，不仅具有偏振不敏感的效果，还具有较高的调制效率。

技术领域

本申请涉及光通信器件技术领域，具体涉及一种偏振不敏感相位调制器及调制方法。

背景技术

目前，硅基光子学平台作为集成光学平台，由于其与CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容，具有高折射率差，使得硅基光子学平台具有易于大规模制作及易于集成两大优势。硅本身是中心对称的晶体结构，因此硅没有线性电光效应，而线性电光效应是目前高性能光调制器所需的。

相关技术中，硅基调制器需要依靠等离子体色散效应，并利用离子注入形成PN结的方式实现，通过改变PN结的载流子浓度来改变硅波导的折射率，进而实现对光波振幅的调制。

但是，由于SOI(Silicon-on-insulator，绝缘衬底上的硅)波导的结构特性，横电TE模和横磁TM模在硅波导中的模场分别具有较大的差异，因此，硅基调制器难以实现偏振不敏感的调制效果。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷之一，本申请的目的在于提供一种偏振不敏感相位调制器及调制方法，以解决相关技术中硅基调制器难以实现偏振不敏感的相位调制效果的问题。

本申请第一方面提供一种偏振不敏感相位调制器，其包括：

脊型波导，其包括平板波导和位于平板波导表面的两个互相平行的调制波导，上述平板波导上设有GSG行波电极结构，每组相邻G电极和S电极之间均设置一个上述调制波导；

偏振分束器，用于将输入波导的输入光波分成第一模式偏振光和第二模式偏振光，并将第一模式偏振光输出至一个调制波导；

第一偏振旋转器，其用于入射该第二模式偏振光，并输出第一模式偏振光至另一个调制波导；上述S电极用于加载射频信号后，对两个调制波导内的第一模式偏振光产生相同的相移；

第二偏振旋转器，其用于入射相移后的一个第一模式偏振光，并输出第二模式偏振光；

偏振合束器，其用于将相移后的另一个第一模式偏振光和第二偏振旋转器输出的第二模式偏振光进行合束。

一些实施例中，两个上述调制波导分别为第一调制波导和第二调制波导，上述第一偏振旋转器设置于上述偏振分束器与第二调制波导之间，上述第二偏振旋转器位于上述第一调制波导与偏振合束器之间。

一些实施例中，两个上述调制波导分别与偏振合束器之间设有热相移器，每个热相移器分别用于补偿一个调制波导上的初始相位。

一些实施例中，上述脊型波导上掺杂形成第一P型重掺区、第一P型轻掺区、第一N型轻掺区、N型重掺区、第二N型轻掺区、第二P型轻掺区和第二P型重掺区；

上述第一P型轻掺区位于第一P型重掺区和第一N型轻掺区之间，且与第一N型轻掺区相接触形成第一PN结；

上述第二P型轻掺区位于第二N型轻掺区和第二P型重掺区之间，且与第二N型轻掺区相接触形成第二PN结；

上述N型重掺区位于第一N型轻掺区和第二N型轻掺区之间，且N型重掺区与S电极形成欧姆接触，两个上述G电极分别与第一P型重掺区和第二P型重掺区形成欧姆接触。